Werkstoffe und Materialien für Produkte und Bauteile, die in Kontakt mit Trinkwasser stehen, spielen eine entscheidende Rolle für die Qualität des Trinkwassers. Aktuell werden hygienische Anforderungen an Werkstoffe innerhalb der EU auf nationaler Ebene geregelt, in Deutschland beispielsweise durch die Trinkwasserverordnung. Die genauen Prüfkriterien sind in den Bewertungsgrundlagen des Umweltbundesamtes festgelegt. Daher fordern die Branchenverbände figawa e.V., Kupferverband e.V. und VDMA e.V. Armaturen schnelle Klarheit über die zukünftigen Anforderungen und setzen sich für Planungs- und Investitionssicherheit ihrer Mitglieder ein.  

Mit dem Inkrafttreten der EU-Trinkwasserrichtlinie (Richtlinie (EU) 2020/2184) im Januar 2021 werden diese nationalen Vorgaben in den kommenden Jahren durch EU-weite Regelungen ersetzt. Diese Änderungen werden erhebliche Auswirkungen auf die Verwendbarkeit von zahlreichen Kupferlegierungen haben, die für die Herstellung von Produkten im Kontakt mit Trinkwasser verwendet werden. Grund hierfür ist, dass der Bleigehalt, der aus metallenen Werkstoffen in das Trinkwasser übergehen darf, halbiert wird.  

Bleihaltige Werkstoffe unterliegen bereits strengen stoffrechtlichen Vorschriften in der EU, um Umweltauswirkungen und Gesundheitsrisiken zu minimieren. Mit den neuen Regelungen der EU-Trinkwasserrichtlinie sind zahlreiche bewährte Werkstoffe nicht mehr verwendbar, was erhebliche Auswirkungen auf die Herstellungsprozesse der Produkte und die Verfügbarkeit von Alternativen mit sich bringt.  

Der Bedarf an Informationen in der Branche ist hoch, da der rechtliche Rahmen komplex und sich ständig ändernd ist. Aus diesem Grund bieten figawa, der Kupferverband und der VDMA Armaturen gemeinsam ein kostenfreies Webinar am 8. November 2023 an. Das Webinar soll insbesondere Produktherstellern dabei helfen, Fragen zu zukünftigen Kriterien für Werkstoffe, Übergangsfristen, Grenzwerte und Auswirkungen entlang der Lieferkette aus juristischer Perspektive zu klären.

Weltweit werden noch immer etwa 40 Prozent des häuslichen Abwassers ungeklärt abgeleitet. Gleichzeitig fehlen insbesondere in Entwicklungs- und Schwellenländern verlässliche Informationen zur Wasserqualität von Flüssen und Seen. Deshalb setzt sich die World Water Quality Alliance, ein vom UN-Umweltprogramm ins Leben gerufenes Konsortium, dafür ein, der Wasserqualität die notwendige Aufmerksamkeit zu verleihen. Das vom Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) koordinierte und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt GlobeWQ trägt zur Arbeit der World Water Quality Alliance bei. Das Forschungsteam konnte auf globaler Skala und für verschiedene Anwendungsbeispiele zeigen, wie durch die innovative Kombination von in-situ-Messdaten, Fernerkundungsdaten und Modellierungen die Wasserqualität von Gewässern und die von ihr ausgehenden Risiken für Mensch und Umwelt besser bestimmt werden können als bisher. Die Ergebnisse der Arbeiten wurden jetzt im Abschlussbericht des Projekts veröffentlicht.

Wasser ist die Grundlage allen Lebens. Die ausreichende Verfügbarkeit von Wasser guter Qualität für Mensch und Natur ist daher unabdingbar. "Sauberes Wasser und sanitäre Einrichtungen für alle" - so lautet deshalb das Ziel Nummer 6 von insgesamt 17 Nachhaltigkeitszielen (SDGs) der Vereinten Nationen, die im Rahmen der Agenda 2030 umgesetzt werden sollen. "Das sechste Nachhaltigkeitsziel beinhaltet auch den Schutz wasserabhängiger Ökosysteme sowie die Sicherung der Wasserqualität für Mensch und Umwelt", sagt Prof. Dietrich Borchardt, Leiter des UFZ-Themenbereichs Wasserressourcen und Umwelt. "Doch dafür fehlt es vielerorts - insbesondere in Entwicklungs- und Schwellenländern - an Informationen, mit denen die Wasserqualität überhaupt eingeschätzt werden kann. Zudem ist ein regelmäßiges Gewässermonitoring mit Probenahmen und Laboranalysen aufwendig und teuer - und daher nicht an allen Orten der Welt durchführbar." 

Das Projekt GlobeWQ füllt diese globalen Daten- und Informationslücken im Bereich der Wasserqualität. "Durch die Kombination von Daten aus Freilandmessungen, Fernerkundung und Wasserqualitätsmodellierung wollten wir ein flächendeckendes und kohärentes Bild über den Zustand von Gewässern gewinnen sowie Erkenntnisse über ihre wichtigsten Einflussfaktoren", sagt Projektleiter Dietrich Borchardt. Gemeinsam mit Nutzerinnen und Nutzern vor Ort entwickelten und erprobten die Forschenden verschiedene regionale Anwendungsbeispiele für die Analyse- und Service-Plattform GlobeWQ: den Victoriasee in Afrika, den Sewansee in Armenien und die Elbe in Deutschland. Dafür kombinierten die Forschenden jeweils Vor-Ort-Messdaten aus der globalen Datenbank GEMStat mit Aufnahmen der Sentinel-2-Satelliten und Modellrechnungen.

"Mithilfe der Fernerkundung sind optische Messungen wie die Erfassung von Trübung, Sichttiefe und des Gehalts an Chlorophyll-a als Anzeiger für das Algenvorkommen im Gewässer möglich", sagt Hydrogeologe Dr. Christian Schmidt, der das Projekt am UFZ koordiniert. Für den Victoriasee, wo es immer wieder zu schädlichen Algenblüten kommt, die sich negativ auf die Fischerei auswirken, liefert GlobeWQ zeitnahe und flächige Informationen zu Chlorophyll-a-Konzentrationen. Sie ermöglichen, Gefahren durch Algenblüten frühzeitig zu erkennen. Das Risiko schädlicher Algenblüten besteht auch in der Elbe. "Gemeinsam mit der Flussgebietsgemeinschaft Elbe haben wir im Projekt den Prototyp für eine Plattform erstellt, der zuverlässige Informationen zu zeitlichen Abläufen und räumlichen Mustern von Algenblüten innerhalb des Flusssystems liefert", sagt der UFZ-Forscher.

Bislang wurden Daten aus Vor-Ort-Messungen für die Bewertung der Wasserqualität als Goldstandard angesehen. Doch mit den Anwendungsbeispielen aus dem GlobeWQ-Projekt können die Forschenden zeigen, dass Fernerkundungsdaten und Modellierung diese sinnvoll ergänzen können, um die Datenlücken zu schließen und die Wasserqualität von Gewässern einzuschätzen. "Vom Prinzip her ist es genauso wie bei der Wettervorhersage", sagt Hydrobiologe Dietrich Borchardt. "Die zusätzlichen und hochaufgelösten Informationen haben einen großen Mehrwert, den wir nutzen sollten - um künftig die Wasserqualität räumlich und zeitlich besser einschätzen und vorhersagen zu können und sie durch zielgenauere Maßnahmen nachhaltig zu verbessern." Die Methode wurde auch von am Projekt beteiligten deutschen Firmen aufgegriffen und weiterentwickelt. Erfolgreich angewandt wurde sie beispielsweise bei der Aufklärung der Ursachen für das Fischsterben in der Oder im Sommer 2022.

Neben den regionalen Anwendungsbeispielen wurde im GlobeWQ-Projekt das Wasserqualitätsmodell WorldQual der Ruhr-Universität Bochum ausgebaut. "Mit dem WorldQual-Modell ist es möglich, in monatlicher Auflösung zu simulieren, wie sich bestimmte Parameter, die für die Einschätzung der Wasserqualität wichtig sind, entwickeln", erklärt Christian Schmidt. Dazu zählen etwa der biologische Sauerstoffbedarf, das Vorkommen von Indikatorkeimen für fäkale Verunreinigungen oder der Phosphorgehalt. "Bislang waren mit WorldQual solche Simulationen ausschließlich für Flüsse in Südamerika, Afrika oder Teilen Asiens möglich. Im Rahmen von GlobeWQ konnten wir das Modell so erweitern, dass es nun weltweit funktioniert." Dietrich Borchardt ergänzt: "Damit gibt es für ehemals weiße Flecken auf der Wasserqualitäts-Weltkarte erstmalig Modelldaten, die es ermöglichen, die Wasserqualität von Flüssen flächendeckend einzuschätzen. So ist schneller erkennbar, wo es besonders wichtig ist, Einträge aus der Landwirtschaft zu reduzieren oder Kläranlagen zu bauen." Die Wasserqualitätsmodellierung erlaubt darüber hinaus Prognosen zur zukünftigen Entwicklung der globalen Wasserqualität unter den Bedingungen des Bevölkerungswachstums und des Klimawandels. Die Analyse gibt vorsichtigen Anlass zur Hoffnung, dass die Belastung durch coliforme Bakterien (in Folge fäkaler Verunreinigungen) wegen der verbesserten Abwasserbehandlung bis 2040 weltweit sinkt - mit Ausnahme von Afrika. Dort dürfte die Belastung noch bis 2060 steigen, danach aber ebenso kontinuierlich sinken.

Das Forschungsprojekt GlobeWQ wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der BMBF-Fördermaßnahme "Globale Ressource Wasser (GRoW)" gefördert. Das Projektkonsortium bilden das UFZ, das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP), die Ruhr-Universität Bochum, das International Centre for Water Resources and Global Change (ICWRGC) sowie die Firmen Earth Observation & Environmental Services (EOMAP) und terrestris GmbH & Co. Das Umweltbundesamt (UBA) und die Europäische Umweltagentur (EEA) unterstützen das Projekt beim Anschluss an die Bewirtschaftungspraxis als strategische Partner.

Sulzer baut sein Wassergeschäft in den USA aus. Im September dieses Jahres nahm das Unternehmen Produktionsstätten in Portland, Oregon, in Betrieb, wo große Wasserpumpen gefertigt und getestet werden. Anfang des Jahres gab der Konzern den Spatenstich für den Ausbau der Produktionsstätte in Easley, South Carolina, bekannt. Die Fertigung wichtiger Pumpen und Wasseraufbereitungsanlagen in den USA schafft zusätzliche Arbeitsplätze in der lokalen Lieferkette und unterstützt damit die Ziele des U.S. Infrastructure Investment and Jobs Act

Sauberes und bezahlbares Wasser ist nicht nur für unsere Gesundheit, sondern auch für die Industrie, das Wirtschaftswachstum, die Wasserkraft, die Landwirtschaft oder den Hochwasserschutz von entscheidender Bedeutung – und stellt weltweit eine Herausforderung dar. Mit dem geplanten Ausbau der Wasser- und Abwasserinfrastruktur in den USA stärkt Sulzer sein Wassergeschäft in Amerika, wo das Unternehmen zusätzlich mehr als CHF 10 Millionen für die Herstellung und Prüfung von Produkten bereitgestellt hat. Das Werk in Portland verfügt über eines der grössten Pumpenprüfbecken Nordamerikas und verdeutlicht das hohe Engagement des Unternehmens für Engineering-Know-how, Zuverlässigkeit und Effizienz. Die Fertigung am Standort Easley wird um neue Produktlinien erweitert, darunter hocheffiziente Abwasserpumpen. Im Zuge der beiden Werkserweiterungen strebt Sulzer eine strategische Stärkung der amerikanischen Lieferkette für das Portfolio der in den USA hergestellten Produkte an. Auf diese Weise sollen die Durchlaufzeiten verbessert und die Anforderungen der Build-America-Buy-America-Finanzierung (BABA) umgesetzt werden. 

Sulzer ist auf dem US-Markt mit über 2'000 Mitarbeitenden an 32 Standorten vertreten. Neben dem umfangreichen Portfolio an führenden Sulzer Markenprodukten gehören zu den spezialisierten Wassermarken in den USA mit BABA-konformen Produkten auch Johnston Pumps, JWC Environmental und Nordic Water, die in ihren jeweiligen Märkten ebenfalls als führende Anbieter gelten. 

Jan Lueder, Leiter der Division Flow Equipment von Sulzer, sagte: "Wir investieren vor allem in Wachstumsmärkte, in denen wir eine klare Nachfrage nach unseren Produkten und Serviceleistungen sehen. Diese bedeutenden Investitionen stärken die Position von Sulzer in der US-amerikanischen Wasserindustrie und sind ein Beleg für unser Bestreben, auch in Zukunft innovative Entwicklungen im Wassersektor voranzutreiben."